بررسي تاثير استفاده از سرباره مس بر روي خواص مكانيكي و دوام روسازي بتن غلتكي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

عمران

كارشناسي ارشد

بتن غلتكي يك روش نوين در راهسازي شناخته شده و همواره در حال توسعه و ارتقاء است. مخلوط بتن با اسالمپ كم ساخته ميشود و به وسيلهي غلتك تراكم ميپذيرد. سربارههاي صنعتي به دست آمده از طريق فرآيندهاي متالورژي صورت گرفته بر روي سنگهاي معدني، باعث بروز مشكالت زيست محيطي ميگردد. از جمله اين سربارهها ميتوان به سربارهي مس كه يك محصول جانبي در طي فرآيند ذوب مات و پااليش مس است، اشاره كرد. در اين پژوهش تاثيراستفاده از سرباره مس بر روي خواص مكانيكي و دوام بتن غلتكي مورد بررسي قرار ميگيرد. نمونههاي استفاده شده دراين تحقيق بر اساس روش مبتني بر ديدگاه خاكي ساخته شده و جهت تراكم از چكش ارتعاشي كنگو استفاده ميشود. آزمايشهاي الزم در طي دو مرحله انجام گرفته است. در مرحلهي اول با استفاده از دو مقدار مواد سيماني )12 و 15 درصد وزن سنگدانه هاي خشك(، 4 مقدار سرباره )شامل 0 ،20 ،40 و60 درصد وزن سنگدانههاي خشك جايگزين شده با سرباره مس( و5 مقدار رطوبت مختلف )شامل 4 ،75/4 ،5/5 ،25/6 و7 درصد وزن سنگدانهها و مواد سيماني( ميزان رطوبت بهينه مورد نياز براي طرحهاي اختالط اصلي مورد بررسي قرار گرفته است. در اين مرحله از آزمايش، تعداد 120 نمونه مكعبي 100 ميليمتر ساخته و بررسي شده است. سپس با استفاده از رطوبت بهينهي به دست آمده، دو مقدار مواد سيماني و چهار مقدار سربارهي مس جايگزين شده با مصالح سنگي، نمونههاي اصلي ساخته شده است. در آزمايشهاي مرحله دوم در ابتدا، مقاومت فشاري نمونههاي ساخته شده با رطوبتهاي مختلف به دست آمده است. سپس آزمايشهاي مربوط به نمونههاي اصلي ساخته شده با رطوبت بهينهبه دست آمده، مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفته شده است. نمونههاي مورد استفاده در آزمايش فشاري در دو سن 7 و 28 روزه شامل 48 نمونه مكعبي 100 ميليمتري و در آزمايش كششي در دو سن 7 و28 روز شامل 48 نمونه استوانهاي 200×100 ميليمترميباشد. در آزمايش خمشي در سن 28 روزه شامل 24 نمونهي منشوري 100×100×350 ميليمترو همچنين آزمايش دوام در برابر 150 ،300 و450 سيكل ذوب و انجماد شامل 72 نمونه مكعبي 100 ميلي متري ميباشد.آزمايش نفوذپذيري شامل 24 نمونه مكعبي 120 ×200×200 ميليمتري و آزمايش جذب آب 28 روزه شامل 24 نمونه مكعبي 100 ميليمتري و در آزمايش سايش نيز شامل 14 نمونه دال دايره اي به قطر 600 و ضخامت 100 ميليمترميباشد. بر اساس نتايج به دست آمده، افزايش درصد سرباره مس، باعث افزايش وزن حجمي و تراكم تمامي طرحها ميگردد. بيشترين مقاومتهاي مكانيكي در طرحهاي حاوي 40 درصد سربارهي مس ميباشد، كه در تمامي نمونهها مقاومتي بيشتر نسبت به طرحهاي بدون سرباره دارند. با افزايش سربارهي مس و مواد سيماني، جذب آب كاهش مييابد. طرحهاي حاوي 40 درصد سربارهداراي كمترين عمق نفوذ و طرحهايحاوي 60 درصد سرباره، دارايبيشترين عمق نفوذ نسبت به نمونهي شاهد ميباشند. همچنين افزايش مواد سيماني از 12 به 15 درصد باعث كاهش نفوذپذيري ميگردد. بيشترين اثر تخريب بتن در 150 سيكل ذوب و انجماد مشاهده شده است. با افزايش سربارهي جايگزين مصالح سنگي، عمق سايش بتن غلتكي روسازي كاهش مييابد كه بيشترين كاهش عمق سايش در طرح اختالط حاوي 60 درصد سرباره مس مشاهده ميشود.

218548

سازه

مهندسي عمران

دانشگاه صنعتي اصفهان